Sekitar 60% aliran POME (Palm Oil Mill Effluent) lahir di stasiun klarifikasi—bercampur dengan kondensat sterilizer dan cucian hidroklon, lalu menuju sistem pengolahan. Beban organik dan minyak/lemaknya ekstrem, menuntut pra‑pemilahan dan pencernaan anaerobik yang disiplin.
Industri: Palm_Oil | Proses: Crude_Oil_Clarification_&_Purification
Pada pabrik kelapa sawit, stasiun klarifikasi—kadang disebut oil‑purification—adalah panggung terakhir pemisahan CPO (crude palm oil) dari air dan padatan halus setelah pengepresan bertekanan tinggi. Slurry minyak‑air‑serat dialirkan melalui sand trap, clarifier, dan purifier pada ~90 °C untuk menyingkirkan sisa serat mesokarp dan air. Proses ini menghasilkan sludge (campuran minyak+padatan) dan aliran air bekas yang kaya minyak, grease, serta organik terlarut—yang bermuara menjadi POME (Palm Oil Mill Effluent, limbah cair pabrik kelapa sawit).
Di banyak pabrik, stasiun ini adalah kontributor terbesar POME: sekitar 60% volume efluen datang dari klarifikasi, sisanya dari kondensat sterilizer (~36%) dan cucian pemisah biji (hydrocyclone) (~4%) menurut literatur yang dihimpun dan ulasan MDPI. Secara praktis, sebuah pabrik menghasilkan sekitar 2,5–3,5 ton POME per ton CPO yang diproduksi (MDPI). Artinya, limbah klarifikasi bukan hanya paling banyak volumenya, tetapi juga membawa muatan polutan terbesar.
Aliran proses dan penggabungan ke POME
Saat CPO diambil dari lapisan atas tangki klarifier, sisa aliran—campuran air, droplet minyak, dan serat halus—disalurkan ke penyimpanan POME. Banyak pabrik mengalirkannya terlebih dulu ke oil trap/de‑oiling sump: bak kecil untuk memulihkan minyak terapung tambahan sebelum pengolahan utama (MDPI). Dari sana, limbah gabungan (efluen klarifikasi + limpasan oil trap + decanter laundry water) dipompa bersama kondensat sterilizer dan cucian hydrocyclone menuju kolam anaerobik. Aliran mentah—sering disebut “trap pond” atau “acidification pond”—biasanya sangat panas (60–80 °C) dan asam, lalu melewati pendinginan, kolam anaerobik dan aerobik sebelum pembuangan akhir atau reuse (ResearchGate; MDPI).
“Gambar 1.” Aliran limbah pabrik sawit. Efluen klarifikasi (kontributor terbesar, ≈60% volume POME, ResearchGate) dicampur dengan kondensat sterilizer (≈36%) dan cucian hydrocyclone (≈4%) ke sistem pengolahan POME (Sumber: adaptasi literatur ResearchGate; MDPI).
Sifat limbah klarifikasi dan bebannya
Air dari stasiun klarifikasi adalah high‑strength wastewater: slurry cokelat kental yang membawa droplet minyak, serat koloidal, serta karbohidrat, protein, dan lipid terlarut. Komposisi tipikal mencatat kadar air ~95–96% (MDPI; ResearchGate), TSS/Total Suspended Solids (padatan tersuspensi total) ~20–50 g/L (2–5%) (MDPI; MDPI), dan minyak & grease (FOG/fat, oil, grease) ~0,6–0,7% v/v (≈6.000 mg/L, MDPI). FOG dapat berfluktuasi dari <0,1% hingga ~1% (≈1.300–18.000 mg/L, MDPI), dan sisa minyak masih signifikan meski pemulihan awal dilakukan.
Beban organik sangat tinggi: COD/Chemical Oxygen Demand (kebutuhan oksigen kimia) ~15.000–100.000 mg/L, rerata ~50.000 mg/L; BOD5/Biochemical Oxygen Demand 5 hari (kebutuhan oksigen biokimia 5 hari) ~10.000–44.000 mg/L, rerata ~25.000 mg/L (MDPI). Permintaan oksigen ini terutama berasal dari gula terlarut, asam lemak, dan organik mudah terurai.
Nutrien: nitrogen organik (protein/asam amino) hadir (~0,5–0,8% tipikal) dan nitrogen anorganik (NH3) beberapa puluh mg/L; POME juga mengandung hara tanaman (K, Mg, dll.) dan logam jejak (ResearchGate). pH bersifat asam (pH ~4–5, ResearchGate).
Otoritas DOE Malaysia mencatat nilai POME rata‑rata ~51.000 mg/L COD, 25.000 mg/L BOD, dan 6.000 mg/L minyak/grease sebagai tipikal (MDPI). Berbagai publikasi mengonfirmasi bahwa efluen sawit bersifat asam dan sarat organik (karbohidrat, lipid, fenolik) dan FOG (ResearchGate; MDPI).
Secara praktik, limbah klarifikasi mentah dapat terukur, misalnya, COD ~40.000–60.000 mg/L dan minyak/grease ~4.000–8.000 mg/L; warna gelap dan bau merefleksikan karoten dan fenolik (MDPI). Secara keseluruhan, aliran keluar klarifier adalah salah satu yang terkuat—sering dengan FOG tertinggi dan tingkat polutan kedua tertinggi setelah limbah padat decanter (Climate Policy Watcher; MDPI). Sekitar 95%+ kebutuhan oksigen di efluen pabrik dapat diambil secara anaerobik menjadi metana bila proses dioptimalkan (Climate Policy Watcher).
Penggabungan aliran dan contoh kapasitas pabrik
Di pabrik modern, limbah klarifikasi tidak diolah terpisah; ia bergabung dalam sistem POME bersama aliran cair lainnya. Umumnya, sump tertutup (pump pit) mengumpulkan efluen klarifikasi, filtrat decanter, cucian hydrocyclone, dan kondensat sterilizer sebelum dialirkan dengan pompa atau gravitasi ke kolam/digester pertama. Kolam pertama—sering disebut acidification/oil‑trap pond—mendinginkan efluen yang panas sekaligus menangkap minyak bebas untuk didaur ulang (MDPI), baru kemudian aliran kaya organik diteruskan ke tahap anaerobik dan aerobik. Pada sistem tertutup (zero‑discharge), POME campuran ini langsung ke digester anaerobik untuk pemulihan biogas, lalu polishing.
Secara volume, sekitar 60% total POME berasal dari efluen klarifikasi (ResearchGate). Contoh: pabrik 30 t/j FFB (fresh fruit bunches) dengan 2,5 t CPO/j dapat memakai ~15–20 m³/j air total, ~8–12 m³/j menjadi air limbah. Dari jumlah itu, ~5–7 m³/j adalah efluen klarifier dan air hydrocyclone; sisanya dari kondensat. Pabrik tipikal melaporkan total POME sekitar 3–5 m³ per ton FFB (MDPI; MDPI). Semua aliran dicampur sebelum diolah; tidak ada kolam khusus “klarifier saja”.
Pemilahan fisik dan DAF pra‑pengolahan
Karena dominasi beban dari efluen klarifikasi, pengelolaan hulunya krusial. Kandungan FOG tinggi memicu scum dan menghambat transfer oksigen, sehingga operator menekan carry‑over minyak. Langkah lazim adalah pra‑pemilahan: sand trap, hydrocyclone, belt‑press, hingga dissolved air flotation/DAF; tahap ini bisa dirangkum sebagai pemisahan fisik air limbah di hulu.
Unit dissolved air flotation (DAF) yang dibantu koagulan dapat menurunkan TSS 80–90% dan minyak/lemak 50–70% pada 2–3 atm menurut studi laboratorium (ResearchGate), dengan pemotongan COD sekitar 30–35% dan minyak/grease >50% dari efluen mentah (ResearchGate). Penggunaan koagulan dan flokulan (mis. polialum) memperkuat penggumpalan; dalam uji bangku, memperpanjang waktu kontak dari 15 menit ke 60 menit menaikkan removal COD dari ~23% menjadi ~34% (ResearchGate). Meski menambah biaya, pretreatment ini meringankan beban organik di kolam (mengecilkan kebutuhan HRT/waktu tinggal hidraulik).
Anaerobik, biogas, dan jalur kolam
Pada Malaysia dan Indonesia, sistem kolam terbuka (ponding) masih dominan (>80% pabrik) karena belanja modal yang rendah (MDPI). Limbah klarifikasi masuk seri kolam anaerobik yang sama. Di digester/kolam anaerobik (tahap asidogenik/asetogenik), bakteri memecah lemak dan gula menjadi asam lemak volatil hingga metanogenesis; hampir setengah COD mentah dapat dipulihkan sebagai metana bila desain kolam tepat (Climate Policy Watcher). Gas hasil POME umumnya 55–70% CH4 (ResearchGate), dimanfaatkan untuk boiler atau listrik pada pabrik besar.
Sisa minyak/grease cenderung mengapung dan disekim atau menjadi lapisan scum. Kolam fakultatif/aerasi mengoksidasi organik tersisa; efluen akhir lazimnya BOD ~20–50 mg/L setelah ~90–120 hari retensi (MDPI; MDPI). Pada sistem tertutup, POME campuran dialirkan ke pencernaan biologis anaerobik untuk pemulihan biogas lalu polishing.
Karakteristik yang mengarahkan pilihan teknis
Pemulihan minyak: setiap 1% minyak yang direbut di stasiun klarifikasi mengurangi beban POME. Skimming dan sentrifugasi menargetkan >95% pemulihan CPO. Banyak pabrik memasang sand trap atau oil trap tank segera setelah klarifier untuk menyedot minyak terapung sebelum ke kolam (MDPI), sering dipadukan dengan pemisah minyak bebas agar tidak mengganggu mikroba digester.
Kontrol suhu: air klarifikasi masuk POME pada ~60–80 °C; kolam pertama harus menyerap panas (atau memakai penukar panas) agar anaerob tidak “terkejut”. Akhirnya, efluen harus turun ke ~30–35 °C untuk metanogenesis yang stabil (MDPI).
Keasaman: pH rendah (~4) di POME mentah mendorong kebutuhan kolam asidifikasi; lingkungan ini membantu pengendapan minyak bebas. Keasaman ekstrem perlu dinetralkan (buffering dari material tercerna atau penambahan kapur) sebelum pembuangan akhir.
Nutrien/logam: limbah klarifikasi menambah N, P, K yang berguna bagi mikroba biogas, namun logam berat (jika ada dari buah atau air proses) bisa terakumulasi. Uji kualitas efluen diperlukan untuk patuh baku (mis. Cu, Fe, minyak/grease).
Standar regulasi dan metrik kinerja
Malaysia (Environmental Quality Act 1974) membatasi efluen POME akhir: COD ≤100 mg/L, BOD ≤50 mg/L, TSS ≤400 mg/L, dan minyak/grease ≤50 mg/L (MDPI). Indonesia juga memperketat standar; regulasi terbaru menargetkan COD ≤350 mg/L untuk POME terolah (ResearchGate). Mencapai batas serendah ini berarti degradasi biologis hampir tuntas—limbah klarifikasi harus tertangani efektif di rangkaian kolam/digester atau dengan proses polishing sekunder bila perlu (mis. wetland buatan, polishing aerobik).
Implikasi bisnis dan kapasitas lahan
Dari sisi bisnis, hasil yang terukur dari manajemen limbah klarifikasi mencakup: waktu pengolahan/luas kolam yang lebih kecil, hasil biogas yang lebih tinggi, serta terhindar dari denda. Contoh: menghilangkan 80% TSS dan 50% minyak lewat flotasi dapat menurunkan HRT ~20–30%, langsung menghemat biaya lahan (studi DAF: ResearchGate; ResearchGate; ResearchGate). Menangkap sisa minyak bukan hanya mereduksi polusi, tetapi juga menambah pendapatan; secara anekdotal, setiap 1 t/hari minyak yang dipulihkan lebih awal setara penghematan ~$300–$500 per bulan pada biaya pengolahan (karena beban COD lebih rendah).
Ringkasan temuan kunci
Limbah dari stasiun klarifikasi pabrik sawit adalah aliran berkuatan tinggi, kaya minyak, sekitar dua pertiga POME. Setelah oil trap dan pemilahan padatan, aliran ini digabung dan dialirkan ke rangkaian anaerobik–aerobik atau digester, bersama aliran proses lain. Data analitik menegaskan tingkat keparahan: COD puluhan ribu mg/L dan minyak/grease gram per liter (MDPI; ResearchGate), menuntut pra‑pemilahan (termasuk DAF) dan pengolahan biologis yang kokoh. Kepatuhan pada standar yang makin ketat—contoh Malaysia COD<100 mg/L, BOD<50 mg/L (MDPI)—menjadi pendorong utama optimalisasi desain dan operasi.
Sumber: berbagai studi dan tinjauan industri melaporkan aliran, komposisi, dan hasil pengolahan di atas (MDPI; MDPI; ResearchGate; MDPI), termasuk ulasan peer‑review POME (MDPI; MDPI) dan laporan teknis operasi klarifier (ResearchGate; MDPI). Standar regulasi dan studi efisiensi DAF menjadi dasar rekomendasi kontrol.
